Prof. Roberto Capone I Verifica sommativa di Fisica Classe IV sez. C Traccia A Problema n°1 Su una pozzanghera ghiacciata alla temperatura di –10 °C viene versato un bicchiere di acqua liquida alla temperatura di 15 °C. a. Se la massa del ghiaccio è 4,5 kg e quella del liquido è 100 g, che cosa accade? b. Qual è la temperatura finale del sistema? c. È possibile trovare un valore di temperatura per l’acqua nel bicchiere tale da far sciogliere completamente il ghiaccio nella pozzanghera? Motiva la risposta. (Utilizza i seguenti valori: cacqua = 4186 J/kgK; cghiaccio = 2040 J/kgK; Lf = 334 kJ/kg.) Problema n°2 In una certa massa m di acqua a 50°C si introduce un blocco di ghiaccio di 5Kg a -20°C. 1. Una massa m1 = 1 Kg di acqua alla temperatura t 1 = 80°C viene posta in un recipiente di capacità termica C2 = 0, 5 Kcal(°C)−1 alla temperatura iniziale t2 = 20°C. La temperatura all’equilibrio termico vale all’incirca A - 45°C B - 60°C C - 90°C D – 33°C E – 100°C 2. Che cosa è il calore? A – è una caratteristica di ogni corpo, che è inversamente proporzionale alla temperatura B – una forma di energia C – l’energia interna del corpo D – l’energia potenziale gravitazionale del corpo E – una proprietà caratteristica di ogni corpo che dipende solo dal volume del corpo Alla fine si avrà solo acqua a 10°C. Quale era la 3. La propagazione di calore per conduzione è legata massa m dell’acqua? 1. 2. 3. 4. 4,3Kg 7,2Kg 12,5Kg nessuna delle precedenti Problema n°3 A – alla circolazione di un liquido B – ad una differenza di temperatura C – ad una differenza di calore D – ad una differenza di pressione E – ad una differenza di concentrazione 4. Quando due corpi sono in equilibrio termico essi hanno A – la stessa quantità di calore Una mole di gas perfetto si espande alla pressione B – la stessa energia interna costante di 2,20 105 Pa passando da 12,5 L a 27,3 C – la stessa temperatura L. Nel corso dell’espansione il gas assorbe 180 cal. D – la stessa capacità termica E – lo stesso calore specifico Calcola: il lavoro fatto dal gas. 5. Il calore assorbito durante una trasformazione isòbara: la variazione di energia interna del gas. A. è interamente convertito in aumento di pressione all’interno del sistema. B. è interamente convertito in lavoro. C. serve solo per aumentare la temperatura del sistema. D. serve in parte per aumentare la temperatura del sistema e in parte a compiere lavoro Prof. Roberto Capone Verifica sommativa di Fisica Classe IV sez. C Traccia B 1. Se la temperatura di un corpo è minore di quella dell’ambiente circostante, come si può cedere calore dal corpo all’ambiente? A – per conduzione B – per irraggiamento C – sia per conduzione che per irraggiamento D – in nessun modo E – per evaporazione nell’ambiente di liquidi presenti sulla superficie del corpo Problema n°1 Un gas perfetto viene raffreddato a 273 K prima di essere inserito in una bombola a una pressione di 1,6 × 105 Pa. a. Qual è la pressione del gas quando la bombola raggiunge la temperatura ambientale di 21 °C? b. A quale temperatura bisogna portare il gas affinché la sua pressione sia pari a quella esterna, di 1,01 × 105 Pa? 2. Il calore di fusione del ghiaccio è 80Kcal/Kg. Se introduciamo in un termos 100g di ghiaccio a 0°C e 100g di acqua a 60°C, la temperatura di equilibrio del sistema sarà A – 50°C B – 30°C C – 20°C D – 0°C E - -20°C 3. Il calore specifico di un corpo: A – è la quantità di calore necessaria ad innalzare la temperatura del corpo di 1°C B – nel SI è la quantità di calore impiegata per portare a 100°C (partendo da 0°C) 1g della massa del corpo C – il prodotto tra la quantità di calore impiegata per cambiare la temperatura e la differenza di temperatura D – è il rapporto tra la quantità di calore impiegata per cambiare la temperatura del corpo e la differenza di temperatura E – è il rapporto tra capacità termica e massa del corpo 4. La quantità di calore che occorre fornire a 200g di acqua per innalzarne la temperatura da 20 a 40 gradi è all’incirca pari a A – 400cal B – 200 Kcal C – 4000 cal D – 40000J E – 400000J Problema n°2 Una sfera di piombo e una di rame hanno massa m p 1,3Kg e mr 1,01Kg e si trovano alla stessa temperatura. Vengono messe in due recipienti contenenti entrambi 1dm 3 di acqua distillata a 15°C. L’acqua in cui è immersa la sfera di piombo raggiunge all’equilibrio la temperatura di 19°C. Qual è la temperatura di equilibrio dell’altro recipiente? [ cP 0,031cal / g C; cR 0,092cal / g C ] 1. 2. 3. 4. 24°C 32°C 71,2°C nessuna delle precedenti Problema n°3 Una mole di gas perfetto si espande alla pressione costante di 1,40 105 Pa passando da 22,3 L a 27,8 L. Nel corso dell’espansione il gas assorbe 190 cal. Calcola: il lavoro fatto dal gas. la variazione di energia interna del gas. Prof. Roberto Capone Verifica sommativa di Fisica Classe IV sez. C Traccia C 1. Due corpi danno la stessa temperatura A. B. C. D. E. se possiedono la stessa quantità di calore se hanno lo stesso calore specifico se sono in equilibrio termico se hanno la stessa capacità termica se hanno la stessa energia totale 2. Un corpo subisce una dilatazione termica. Cosa avviene alla sua densità? A – aumenta al diminuire della massa B – aumenta con l’aumentare della temperatura C – aumenta all’aumentare del volume D – diminuisce all’aumentare della temperatura E – resta costante, qualunque sia l’aumento di temperatura 3. Il coefficiente di dilatazione cubica di un solido è 42◦10-6 K-1. Qual è il suo coefficiente di dilatazione lineare? O 21 · 10-6 K O 14 · 10-2 K-1 O 14 · 10-6 K-1 O 21 · 10-3 K-1 4. Sulla lattina di un succo c’è scritto «Contiene 1,1 kilocalorie». Quanti joule contiene il succo? O 4,6 · 103 J O 1,1 · 103 J O 0,26 J O 4,6 J 5. Due automobili identiche viaggiano con velocità di modulo uguale. Una delle due è diretta a est, mentre l’altra è diretta a nord. Quale delle seguenti affermazioni sulle energie e le quantità di moto delle auto è vera O Hanno energie cinetiche e quantità di moto differenti. O Hanno energie cinetiche e quantità di moto identiche. O Hanno energie cinetiche differenti e quantità di moto identiche. O Hanno energie cinetiche identiche e quantità di moto differenti Problema n°1 n1 moli di gas sono contenute in un recipiente chiuso alla pressione p1 1,1 10 5 Pa ed alla temperatura T1 13C . Esso viene riscaldato e raggiunge la temperatura di 89°C. Calcolare la pressione p 2 del gas. Successivamente viene aperta la valvola finché la pressione ridiventa p 3 1,1 10 5 Pa e la temperatura rimane costante a 89°C. Dette n2 le moli di gas rimaste nel recipiente, qual è la percentuale di gas rimasto? A - p2 1,39 10 5 Pa ; 79% B - p 2 0,3 10 5 Pa ; 20% C - p2 0,1 10 5 Pa ; 10% D - nessuna delle precedenti Problema n°2 Per rinfrescare 500 g di acqua alla temperatura iniziale di 20 °C vi si mescolano 100 g di ghiaccio alla temperatura di –5,0 °C all’interno di un recipiente termicamente isolato. a. All’equilibrio, qual è la temperatura dell’acqua? b. Quanto ghiaccio si è fuso? (Utilizza i seguenti valori: cacqua = 4186 J/kgK; cghiaccio = 2040 J/kgK; f = 334 kJ/kg.) Problema n°3 Una mole di gas perfetto si espande alla pressione costante di 1,20 105 Pa passando da 22,5 L a 27,3 L. Nel corso dell’espansione il gas assorbe 180 cal. Calcola: il lavoro fatto dal gas. la variazione di energia interna del gas.